A novel analytical technique for the characterization of ancient wine biomarkers in archaeological pottery
本研究引入了一种利用特定吡喃花青素生物标志物（葡萄甜素 A 和 B）的新型 LC–MS/MS 方法，用于明确鉴定并区分古代考古陶器中的发酵红葡萄酒残留物，克服了传统标记物的局限性。
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数千年来，人们一直将葡萄酒储存在陶罐中，留下了曾经填充其中的液体的微弱痕迹。考古学家长期以来一直试图鉴定这些古代残留物，以了解早期社会如何种植葡萄、贸易商品以及共同庆祝。然而，证明一块陶片曾经盛过葡萄酒是极其困难的。标志着发酵过程的化学物质往往会在数个世纪中分解，而且科学家们传统上寻找的分子（如酒石酸）在许多水果和植物中都能找到，而不仅仅存在于葡萄中。这种缺乏特异性的情况意味着，发现这些常见的酸并不保证一定存在葡萄酒；它也可能仅仅是发酵的水果汁或树木的树脂。为了解决这个难题，研究人员需要一种只有在葡萄通过特定的发酵过程转化为葡萄酒时才会出现的化学指纹，这种标记必须能够经受住时间的侵蚀，且不会与其他天然物质混淆。
一支科学家团队现在开发出了一种新方法来寻找那样的标记。他们专注于一类被称为花青素衍生物（pyranoanthocyanins）的复杂分子，特别是两种被称为 vitisin A 和 vitisin B 的化合物。这些化合物仅在负责发酵的微生物——酵母菌与葡萄色素及酿造过程中的其他副产物发生相互作用时才会产生。与许多水果中存在的常见酸不同，这些分子不存在于未发酵的水果或环境中；它们诞生于酿造葡萄酒的行为。研究人员创建了一个高度敏感的检测系统，即使在这些特定分子以极微量、降解后的形式存在于古代陶器内部时，也能识别出它们。通过在实验室中合成这些分子的纯净版本作为参照，他们建立了一个可靠的框架，用以区分真正的葡萄酒残留物与其他有机物。
团队首先在现代葡萄酒上测试了该方法，以确保其运作正确。他们分析了红葡萄酒和白葡萄酒，发现目标分子仅出现在红葡萄酒中，证实了该方法可以区分不同的葡萄酒类型。他们还检查了这些分子是否能被吸收进粘土中。他们取用了现代陶瓷粉末，将其加入红葡萄酒，并进行了提取过程。测试显示，该方法可以从粘土中回收超过 80% 的目标分子，证明即使葡萄酒已经渗入陶罐，其化学特征依然可以被检测到。这一验证步骤至关重要，因为它证明了该技术能够处理考古样本中那种复杂的现实情况，即残留物被困在陶瓷基质深处。
在现代材料验证成功后，研究人员将注意力转向了来自世界各地、共计七十件古代陶瓷样本。其中包括在葡萄牙发现的罗马帝国时期的罐子，以及在阿曼发现的萨珊王朝和早期伊斯兰时期的容器。当他们分析这些古代碎片中的提取物时，在其中几件样本中发现了清晰的 vitisin A 证据。在阿曼的一个罐子中，他们甚至在主要标记物之外还检测到了 vitisin B。这些特定发酵衍生色素的存在，为这些容器曾盛装过发酵红葡萄酒提供了强有力且明确的证据。这些结果并非猜测；化学信号在时间结构上与合成标准完全吻合，排除了发现是由污染或存在其他水果制品所导致的可能性。
这一发现为古代饮食研究提供了重大的飞跃。通过超越可能属于多种来源的通用标记物，这种新方法使科学家能够以高度自信地确认葡萄发酵的存在。区分红葡萄酒和白葡萄酒残留物的能力还为理解古代贸易和消费习惯开启了新的大门，表明过去的人们可能对不同类型的葡萄酒有着独特的偏好或用途。虽然这项研究证实了这些特定分子可以在陶器中存留数千年，但研究人员指出，仍需进一步工作来准确了解这些化合物在埋藏环境下的降解情况。尽管如此，在罗马和萨珊陶罐中成功鉴定出 vitisin A 和 B，为考古学家提供了一个强大的新工具，将模糊的化学暗示转化为了古代酿酒工艺的确定性证据。
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